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为了提高可靠性,公用事业公司需要积极参与即将到来的电动汽车转型

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电动汽车解决方案副总裁 兰迪斯和吉尔
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  • 2022年8月24日
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本项目是运输电气化- 2022年8月特刊的一部分,点击这里了解更多

向电动汽车的过渡正以指数级的速度增长,未来十年新电动汽车销量增长1500%的势头正在形成。在同一时间段内,公用事业公司准备淘汰大约84吉瓦的固定发电燃煤电厂,这促使能源行业专家提出疑问:电网能够跟上吗?

在最近的长期可靠性评估中,NERC预计未来10年峰值需求的平均增长率为1%,同时预测在此期间,全国大部分地区的预期储量边际将下降。太平洋西北国家实验室在2020年发布了一份报告,分析了到2028年增加2400万辆电动汽车的影响。报告的结论是,现有的西方电网分配系统可以处理额外的负荷,但更高的电动汽车采用率将需要管理充电解决方案。

2022年第二季度,电动汽车销量占新车销量的5.6%,而今年第一季度这一比例为2.7%。拜登政府制定了到2030年将这一比例提高到50%的目标。与此同时,许多全球汽车制造商都宣布了在未来15到20年内逐步淘汰内燃机的计划。

这对能源基础设施意味着什么仍在评估中,但随着这种转变的发生,配电公用事业处于规划过程的前沿是合乎逻辑的。

美国能源部和交通部将向各州拨款50亿美元,支持新增50万个电动汽车充电站。公用事业公司参与开发充电通道多少存在争议,因为零售集团和监管机构希望确保私人投资的竞争环境。

公用事业公司是否拥有和运营相关的基础设施是次要的,因为他们有责任为高速充电器提供可靠的能源。因此,他们需要参与监督公共充电器的选址、负荷管理和数据共享方面的工作,并更多地参与未来住宅充电器的安装——如果没有其他原因,就是为了能够应对负荷需求不断变化的规模。

住宅级二级电动汽车充电器增加的负荷相当于三台空调或两台电热水器。对于公用事业公司来说,要适应这种巨大的负荷,与消费者的积极接触是必要的。新的费率模型和应用程序的开发,使电动汽车车主能够控制和灵活地满足他们的充电需求,以及在必要时直接控制负荷的公用事业选择,为维护电网稳定和与能源消费者建立新的合作伙伴关系提供了最佳方案。

在公共充电基础设施方面,350千瓦的充电器正成为首选的最小尺寸,其负载相当于增加了四倍以上。考虑到到2030年,作为联邦资金计划的一部分,预计将安装50万台机组,预计私人投资将大大增加这一数字。即使是规模较小的150千瓦,一个如此庞大的充电网络也会给电网增加75吉瓦的潜在峰值需求。

至少,公用事业公司在建设充电基础设施时应该包括对充电器位置的建议,获取实时使用情况和计量数据,以提供负载管理能力,确保电网的完整性。

充电器的位置

直到最近,一些公用事业公司在其服务区域内获得的关于电动汽车采用的唯一数据是按县或邮政编码划分的机动车登记数据,这些数据不够精细,无法确定变电站、馈线或电路上充电器的可能位置。使用AMI数据的分析现在可以用来确定充电器的数量和使用模式。但随着住宅充电器变得越来越普遍,将需要实时数据和电网边缘控制来防止高峰期间的过载,并在一天中平衡负载。

关于公共充电基础设施,公用事业公司参与规划和选址电网连接的任何地点是至关重要的。据估计,随着时间的推移,公共充电器的功率需求会迅速增加,可能会导致全天负载的显著变化。这意味着从充电器到变电站的基础设施需要能够处理峰值负载需求。在可靠性受到损害之前,还需要数据可见性和分析来监控负载并响应潜在问题。

数据访问

智能电网技术已经被用于了解消费者如何在家中使用电动汽车充电,同时为非高峰充电提供激励计划。随着公共和私人充电网络的发展,公用事业面临的挑战是,许多智能充电器供应商的专有软件、应用程序和控制并不总是能很好地集成到公用事业系统中。此外,可能还需要充电器管理软件具有多租户功能,允许公用事业公司与零售商、系统运营商或发电公司共享数据或访问。为了顺利地集成这些需求,现有的标准将需要为软件集成开发指导方针。

负载管理

许多公用事业公司已经制定了管理大型商业负荷的程序和计划。一个可能适用的例子是,农业地区的一些农村公用事业如何利用需求响应计划和负荷转换来管理地理上分散的灌溉负荷,以确保最低的运行成本。对于电动汽车充电,大多数智能充电器都有一定程度的负载管理和内置的通信功能。然而,对于公用事业公司来说,要为私人充电库提供有竞争力的价格——无论是在路边、在工业园区为车队充电,还是在多单元住宅小区——他们将需要有能力监控和限制或根据需要转移负荷。

幸运的是,公用事业公司在过去十年中已经有了使用智能电网技术远程管理系统性能的经验。电动汽车充电管理的硬件和软件解决方案已经被证明可以满足欧洲的要求。这里的下一步将是确保所有需要访问网络数据和控制功能的参与者在一开始就插入。

机会主义的问题

许多公用事业公司已经认识到与电动汽车转变相关的机会主义问题,并已向公用事业监管机构提交了交通电气化计划。与此同时,州交通部门正在与州能源办公室、公用事业公司、第三方、社区组织和行政官员协调新的伙伴关系。狗万体育手机官网利益相关者认识到,协调基础设施、软件、费率、碳影响和电网稳定性需要深思熟虑的战略,特别是更好地管理电动汽车负载。市场需求和政策激励的共同作用创造了一个令人兴奋的机会,重新设计我们与交通和电网的互动方式。电网资产和软件的发展提供了无限的解决方案,但在合适的时间选择合适的套件,至少部分取决于公用事业公司。

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Landis+Gyr是公用事业领域综合能源管理解决方案的全球领先供应商。帮助公用事业公司解决智能计量、电网边缘智能和智能基础设施方面的复杂挑战。
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迈克尔·凯勒 2022年9月6日

我严重怀疑电动汽车在全国高速公路上肆虐的宏大宣言。普通市民负担不起这些机器的费用。执政的民主精英们需要认真考虑玛格丽特•撒切尔(margaret Thatcher)的话:你迟早会花光别人的钱。

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